JP2012154476A - One-way clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一方向にのみ動力を伝達する一方向クラッチに関する。 The present invention relates to a one-way clutch that transmits power only in one direction.
従来、この種のクラッチとして、ローラクラッチが知られている。(例えば、特許文献1参照)。図6に示される従来のローラクラッチ100は、被動側の外輪101と、外輪101の内側に同心に挿入された駆動側の軸102と、軸102の外周面と外輪101の内周面との間に挿入された複数のローラ103と、ローラ103をそれぞれポケット104p内に回転自在に保持する保持器104と、保持器104に支持されて各ローラ103を周方向(動力伝達方向)に付勢するスプリング105と、を備える。
Conventionally, a roller clutch is known as this type of clutch. (For example, refer to Patent Document 1). A
上記したローラクラッチ100において、外輪101は円筒状に形成されており、その内周面101nには凹状に拡径されたカム面Kを有している。このカム面Kと軸102の外周面102gとで、ローラ103が係合可能な楔形空間Wが形成される。この楔形空間Wは回転動力伝達方向に向かい狭くなるように形成されており、回転動力伝達状態では、スプリング105がローラ103を楔形空間Wの狭部の方へと押圧することによりローラ103が楔形空間Wに入り込んで、軸102と外輪101とが動けないローラ103を介して一体化(ロック)され、回転トルクが伝達される。一方、回転力遮断状態では、ローラ103がスプリング105を弾性変形させながら楔形空間Wの広部に入り込んで、外輪101、軸102、およびローラ103の一体化が解放されて空転可能な状態(オーバーラン)になり、回転トルクが遮断される。
In the
一方向クラッチは、自動車用補機や、事務機、釣具リール等、種々の用途で用いられる。一方向クラッチが例えば自動車用補機に使用される場合には、ロックとオーバーランとが高速で切り替えられることがある。また、一方向クラッチが事務機の紙送り部や釣具リールに使用される場合には大きな振動に曝されることがあり、更に、釣具リールに使用される場合には低温環境下でグリース粘度が高くなることもある。このような場合に、スプリングが楔形空間Wの狭部の方へとローラを押圧する力が弱いと、一方向クラッチがロックし難くなるという問題があった。 One-way clutches are used in various applications such as automotive auxiliary machines, office machines, fishing tackle reels, and the like. When the one-way clutch is used, for example, in an automobile accessory, the lock and overrun may be switched at high speed. In addition, when the one-way clutch is used for a paper feeder or a fishing tackle reel of an office machine, it may be exposed to a large vibration, and when used for a fishing tackle reel, the grease viscosity is low in a low temperature environment. It can be expensive. In such a case, if the force with which the spring presses the roller toward the narrow part of the wedge-shaped space W is weak, the one-way clutch is difficult to lock.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、用途や環境条件によらず確実にロック可能な一方向クラッチを提供することである。 This invention is made | formed in view of the said situation, and is providing the one-way clutch which can be locked reliably irrespective of a use or environmental conditions.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 内方部材と、
前記内方部材と相対回転可能に配置される外方部材と、
前記内方部材の外周面と前記外方部材の内周面との間に配置される複数の係合子と、
前記複数の係合子を保持する保持器と、
前記保持器に設けられ、前記複数の係合子のそれぞれをロック方向に押圧する複数の弾性体と、を備える一方向クラッチであって、
前記複数の弾性体のうち少なくとも1つの弾性体は、他の弾性体よりも大きな押圧力により前記係合子を押圧することを特徴とする一方向クラッチ。
(2) 他の弾性体よりも大きな押圧力により前記係合子を押圧する弾性体は、他の弾性体よりもたわみ量が大きいことを特徴とする上記(1)記載の一方向クラッチ。
(3) 他の弾性体よりも大きな押圧力により前記係合子を押圧する弾性体は、他の弾性体よりも前記係合子に対して近い位置で前記保持器に設けられていることによって、他の弾性体よりもたわみ量が大きいことを特徴とする上記(2)記載の一方向クラッチ。
(4) 他の弾性体よりも大きな押圧力により前記係合子を押圧する弾性体は、円周上等間隔に複数設けられることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれか記載の一方項クラッチ。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) an inner member;
An outer member arranged to be rotatable relative to the inner member;
A plurality of engagement elements disposed between an outer peripheral surface of the inner member and an inner peripheral surface of the outer member;
A cage for holding the plurality of engagement elements;
A one-way clutch comprising a plurality of elastic bodies provided in the retainer and pressing each of the plurality of engagement elements in a locking direction;
The one-way clutch, wherein at least one elastic body among the plurality of elastic bodies presses the engaging element with a larger pressing force than other elastic bodies.
(2) The one-way clutch according to (1), wherein the elastic body that presses the engaging element with a larger pressing force than the other elastic bodies has a larger amount of deflection than the other elastic bodies.
(3) The elastic body that presses the engagement element with a larger pressing force than the other elastic body is provided in the cage at a position closer to the engagement element than the other elastic body. The one-way clutch according to (2) above, wherein the amount of deflection is larger than that of the elastic body.
(4) The elastic body that presses the engaging element with a larger pressing force than the other elastic bodies is provided in a plurality at equal intervals on the circumference, (1) to (3), One term clutch.
本発明の一方向クラッチによれば、押圧する力の大きい弾性体より押圧された係合子が先にロックするため、用途や環境条件によらず安定した動作が可能となる。 According to the one-way clutch of the present invention, since the engaging element pressed by the elastic body having a large pressing force is locked first, stable operation is possible regardless of the application and environmental conditions.
以下、本発明に係る一方向クラッチの一実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a one-way clutch according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示されるように、本実施形態に係る一方向クラッチ(ローラクラッチ)10は、円筒状の外輪11と、外輪11の内側に同芯に配置されて不図示の回転軸と共に回転する内輪12と、を有する。外輪11の内周面は、円周方向において等間隔に形成された複数の凹部11aを有するカム面11bとして形成されている。このカム面11bと、内輪12の外周面に形成された円筒面12aとの間には、係合子である複数のローラ13が回動自在に設けられている。本実施形態では、7個のローラ13が設けられている。
As shown in FIG. 1, a one-way clutch (roller clutch) 10 according to this embodiment includes a cylindrical
また、ローラクラッチ10は、円環状の一対のリム部21,21と、一対のリム部21,21を軸方向に連結する、周方向に等間隔に配置された複数の柱部22と、周方向に並ぶ2つの柱部22と一対のリム部21,21とにより囲まれ、各ローラ13を個別に収容する複数のポケット23と、を有する保持器14を備える。
The
保持器14は、ローラ13をそれぞれ弾性的に押圧する第1のばね15および第2のばね15´をさらに備える。本実施形態に係るローラクラッチ10においては、5個の第1のばね15と、2個の第2のばね15´とが、柱部22にそれぞれ固定されている。2個の第2のばね15´は、円周上等間隔に、すなわち180°の間隔で配置されている。内輪12がトルク伝達方向(図1中右回りの方向)に回転したとき、第1のばね15および第2のばね15´は、隣接するポケット23に収容されたローラ13を、後述するロック方向へとそれぞれ押圧する。反対に、内輪12がトルク非伝達方向(図1中左回りの方向)に回転したときには、ローラ13が第1のばね15および第2のばね15´を押圧する。
The
図2、図3は、第1のばね15が柱部22に固定された状態を示す。尚、図2においては簡略化のため外輪11が省略されている。柱部22の周方向一方端近傍には、軸方向両端に設けられて外径方向に突出する一対の端部側ばね保持部24,24が形成されており、柱部22の軸方向中央部には、外径方向に突出する中央側ばね保持部25が形成されている。端部側ばね保持部24,24と中央側ばね保持部25は、周方向に少しずらした状態で配置されており、第1のばね15は、端部側ばね保持部24,24の円周方向一側面と中央側ばね保持部25の円周方向他側面との間に挟持される。第1のばね15は、その両端部を折り曲げることで押圧部15aを構成しており、押圧部15aによりローラ13をロック方向d、すなわち、凹部11aの溝の浅い側が位置する方向に向けて押圧する。第1のばね15がローラ13を押圧する際の最大たわみ量はgである。
2 and 3 show a state in which the
図4、図5は、第2のばね15´が柱部22に固定された状態を示す。尚、図4においては簡略化のため外輪11が省略されている。柱部22の周方向中間部近傍には、軸方向両端に設けられて外径方向に突出する一対の端部側ばね保持部24´,24´が形成されており、柱部22の軸方向中央部近傍には、外径方向に突出する中央側ばね保持部25´が形成されている。端部側ばね保持部24´と中央側ばね保持部25´は、周方向に少しずらした状態で配置されており、第2のばね15´は端部側ばね保持部24´の円周方向一側面と、中央側ばね保持部25´の円周方向他側面との間に挟持される。第2のばね15´は、その両端部を折り曲げることで押圧部15a´を構成しており、押圧部15a´によりローラ13をロック方向、即ち、凹部11aの溝の浅い側が位置する方向に向けて押圧する。
4 and 5 show a state in which the
ここで、図1〜5に示すように、一対の端部側ばね保持部24´,24´および中央側ばね保持部25´は、一対の端部側ばね保持部24,24および中央側ばね保持部25よりも、押圧するローラ13に近い側で柱部22に配置されている。すなわち、第2のばね15´は、第1のばね15と比較して、それぞれが押圧するローラ13に対して近い位置に配置される。したがって、第2のばね15´がローラ13を押圧する際の最大たわみ量Gは、第1のばね15がローラ13を押圧する際の最大たわみ量gよりも大きい。例えば、第1のばね15の最大たわみ量gが0.4mmである一方、第2のばね15´の最大たわみ量Gは0.8mmであり、第1のばね15がローラを押圧する力は5gf、第2のばね15´がローラを押圧する力は10gfである。
Here, as shown in FIGS. 1 to 5, the pair of end portion side
このように、第2のばね15´が第1のばね15よりも大きな力でローラ13を押圧することにより、内輪12がトルク伝達方向に回転したとき、まず、第2のばね15´によりロック方向Dに押圧されたローラ13が、凹部11aの狭い方向へと移動する。この結果、第2のばね15´に押圧されたローラ13がカム面11bと円筒面12aとの間に挟みこまれる。これに追従して、第1のばね15によりロック方向dに押圧されたローラ13もカム面11bと円筒面12aとの間に挟みこまれ、カム面11bと円筒面12aとをロックする。したがって、本実施形態のローラクラッチ10によれば、どのような環境条件においても確実にロック可能となる。
As described above, when the
一方、内輪12がトルク非伝達方向に回転したときには、反対にローラ13が第1のばね15および第2のばね15´を押圧し、ローラ13が凹部11aの広い方向に移動する。これにより、カム面11bおよび円筒面12aのロックが解除されて、ローラクラッチ10はオーバーランとなる。ローラクラッチ10のオーバーラン中、第1のばね15および第2のばね15´はローラ13により押圧され続けるが、本実施形態においては、7個のばねのうちの5個がたわみ量の小さい第1のばね15であることにより、摩擦損失を低減することができる。
On the other hand, when the
このように、本実施形態のローラクラッチ10によれば、ロックとオーバーランとが高速で切り替えられる場合や、大きな振動に曝される場合、また低温環境下でグリース粘度が高い場合などであっても、ローラ13を押圧する力の大きい第2のばね15´によって、確実にロックすることが可能である。また、第2のばね15´が円周上等間隔に配置されていることにより、ローラクラッチ10の回転バランスが向上する。
Thus, according to the
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、変更、改良等が適宜可能である。例えば、前述した実施形態に係るローラクラッチ10においては、5個の第1のばね15および2個の第2のばね15´が保持器14に固定されているが、これに限定されない。ローラ13を押圧する力の大きい第2のばね15´は少なくとも1つ設けられていればよく、あるいはばねの総数のうち半数が第2のばね15´であってもよい。第2のばね15´の個数は、要求されるオーバーラントルク値によって設定してもよい。尚、第2のばね15´が複数個設けられる場合には、円周上等間隔に設けられることが好ましく、例えば3個の第2のばね15´が設けられる場合には、互いに対して120°の間隔を空けて配置されることが好ましい。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A change, improvement, etc. are possible suitably. For example, in the roller clutch 10 according to the above-described embodiment, the five
また、前述した実施形態では、第1のばね15および第2のばね15´が保持器14とは別体に形成されているが、保持器とばねとが一体成形されていてもよい。例えば保持器とばねが一体樹脂成形される場合には、少なくとも1つのばねを厚くしたり、押圧部を長くしたりすることにより、ローラを押圧する力の強いばねを設けることができる。
In the embodiment described above, the
また、前述した実施形態では、両端を折り曲げられて押圧部が形成された板ばねが使用されているが、これに限られず、例えばコイルばね等の任意のばねを使用してもよい。 In the above-described embodiment, the leaf spring in which both ends are bent and the pressing portion is formed is used. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary spring such as a coil spring may be used.
本発明は、釣具リールや事務機の紙送り、自動車用補機等に好適に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for fishing tackle reels, paper feeding for office machines, automotive auxiliary machines, and the like.
10 ローラクラッチ(一方向クラッチ)
11 外輪
12 内輪
13 ローラ
14 保持器
15 第1のばね
15´ 第2のばね
10 Roller clutch (one-way clutch)
11
Claims (4)
前記内方部材と相対回転可能に配置される外方部材と、
前記内方部材の外周面と前記外方部材の内周面との間に配置される複数の係合子と、
前記複数の係合子を保持する保持器と、
前記保持器に設けられ、前記複数の係合子のそれぞれをロック方向に押圧する複数の弾性体と、を備える一方向クラッチであって、
前記複数の弾性体のうち少なくとも1つの弾性体は、他の弾性体よりも大きな押圧力により前記係合子を押圧することを特徴とする一方向クラッチ。 An inner member;
An outer member arranged to be rotatable relative to the inner member;
A plurality of engagement elements disposed between an outer peripheral surface of the inner member and an inner peripheral surface of the outer member;
A cage for holding the plurality of engagement elements;
A one-way clutch comprising a plurality of elastic bodies provided in the retainer and pressing each of the plurality of engagement elements in a locking direction;
The one-way clutch, wherein at least one elastic body among the plurality of elastic bodies presses the engaging element with a larger pressing force than other elastic bodies.
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